Projekt-Cluster
Vergleich der Kraftwerkssysteme
Forschungsansatz
Um schwerwiegende Klimaveränderungen durch von Menschen verursachtes Kohlenstoffdioxid (CO2) zu vermeiden, ist die globale Emissionsreduktion dieses Gases ein internationales Ziel. Im Fall der Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern, die weltweit etwa 60% des erzeugten Stromes ausmacht, kann dies durch Maßnahmen wie beispielsweise Wirkungsgradsteigerung, Brennstoffwechsel oder CO2-Abscheidung erreicht werden.
Im Rahmen der Untersuchungen zu CO2-REduktions-TEChnologien (COORETEC) in fossil befeuerten Kraftwerken wurden die nach heutigem Kenntnisstand aussichtsreichsten Technologien herausgearbeitet. Die Angaben bezüglich der elektrischen Wirkungsgrade liegen in Studien zum Teil weit auseinander. Zudem werden bei einigen Berechnungen Randbedingungen und Annahmen zugrunde gelegt, die die errechneten Wirkungsgrade, deren Vergleichbarkeit und unter Umständen die generelle technische Realisierbarkeit der Prozesse in Frage stellen.
Forschungsziele
Mit Fokus auf die derzeit im COORETEC-Programm weiterverfolgten Prozesse zielt dieses Forschungsvorhaben auf die Definition von einheitlichen bzw. vergleichbaren Randbedingungen für die realitätsnahe Wirkungsgradberechnung folgender Prozesse ab.
Ohne CO2- Abscheidung:
- Dampfkraftwerk (Steinkohle/Braunkohle)
- Gas und Dampf-Kombiprozess (GuD)
Mit CO2- Abscheidung:
- Dampfkraftwerk mit nachgeschalteter Abscheidung
- Oxyfuel-Prozess mit Rauchgasrezirkulation und kryogener Luftzerlegungsanlage bzw. Hochtemperaturmembran zur Sauerstoffbereitstellung
- Integrated Gasification Combined Cycle mit CO2-Abtrennung (IGCC)
Belegt man alle vergleichbaren Komponenten mit vergleichbaren Parametern, wird die Vergleichbarkeit der Prozesse hinsichtlich der Wirkungsgrade sowie des CO2-Vermeidungspotentials erreicht.
Perspektiven
Wesentliches Ergebnis des Forschungsvorhabens soll die Aussage bilden, welche der betrachteten Prozesse unter realitätsnahen vergleichbaren Randbedingungen in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht das größte Potenzial bietet, den Klimaschutz schnellstmöglich voranzutreiben.
Zunächst wird der Stand der Technik erfasst, um dann in folgenden Entwicklungsszenarien die Wirkungsgradpotenziale zu bestimmen und zu vergleichen. Durch die einheitliche Anwendung auf die Prozesse kann die Relevanz der einzelnen Entwicklungen prozessspezifisch bewertet und verglichen werden.
Forschungsvorhaben im Projektcluster
Vergleich der in COORETEC verfolgten Kraftwerksprozesse unter einheitlichen realitätsnahen Randbedingungen
Forschende Organisation: Technische Universität Hamburg-Harburg - Institut für Energietechnik (IET)
Förderkennzeichen: 0327742
Projektlaufzeit: 09/2006 - 07/2010 (abgeschlossen)
Adressen
Ergebnisse
Fossile Stromproduktion im Vergleich - Simulationsmodelle für Gas- und Kohlekraftwerke
BINE-Projektinfo 05/2011